(8分)某同学设计了一个如图所示的装置来测定滑块与木板间的动摩擦因数,其中A为滑块,B和C是质量可调的砝码,不计绳和滑轮的质量及它们之间的摩擦.实验中该同学在砝码总质量(m+m′=m0)保持不变的条件下,改变m和m′的大小,测出不同m下系统的加速度,然后通过实验数据的分析就可求出滑块与木板间的动摩擦因数.
(1)该同学手中有打点计时器、纸带、10个质量均为100克的砝码、滑块、一端带有定滑轮的长木板、细线,为了完成本实验,得到所要测量的物理量,还应有 ( ).
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.天平 D.低压交流电源
(2)实验中,该同学得到一条较为理想的纸带,如图所示,从清晰的O点开始,每隔4个点取一计数点(中间4个点没画出),分别记为A、B、C、D、E、F,各计数点到O点的距离为OA=1.61 cm,OB=4.02 cm,OC=7.26 cm,OD=11.30 cm,OE=16.14 cm,OF=21.80 cm,打点计时器打点频率为50 Hz,则由此纸带可得到打E点时滑块的速度v=______m/s,此次实验滑块的加速度a=_____m/s2.(结果均保留两位有效数字)
(3)在实验数据处理中,该同学以m为横轴,以系统的加速度a为纵轴,绘制了如图所示的实验图线,结合本实验可知滑块与木板间的动摩擦因数μ=_______.(g取10 m/s2)
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,它们每相邻两个计数点之间的时间记为Δt。纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离x1、x3、x5分别填入下列表格中。
距离 |
x1 |
x3 |
x5 |
测量值/cm |
若取计数点“3”到“5”之间的平均速度为计数点“4”的瞬时速度,则小车通过计数点“4”的瞬时速度的表达式v4=,代人数据可算得v4=_ __ m/s;用同样的方法可算出得v2=__ __m/s;由加速度的计算公式可以得到小车从计数点“2”到计数点“4”的平均加速度表达式a=,代入数据可计算得a=m/s2
请你根据图漫画“洞有多深”提供的情境,回答下列问题:
(1)他们依据 规律估算洞的深度;
(2)写出他们估算洞的深度的方程式 ;
(3)请你对该方法进行评估:
该方法的优点 ;
该方法不足之处 。
(12分)在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz。
(1)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是:( )
A.先接通电源,后让纸带运动B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(2)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定的A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离,(本题计算结果数值保留到小数点后第二位)
①计算整个过程中小车的加速度大小为________m/s2。
②计算出打下D点时小车的瞬时速度为_m/s。
③计算出打下F点时小车的瞬时速度为_m/s。
在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中,某实验探究小组的实验装置如图13中甲所示.木块从A点静止释放后,在1根弹簧作用下弹出,沿足够长木板运动到B1点停下,O点为弹簧原长时所处的位置,测得OB1的距离为L1,并记录此过程中弹簧对木块做的功为W.用完全相同的弹簧2根、3根……并列在一起进行第2次、第3次……实验,每次实验木块均从A点释放,木块分别运动到B1、B2……停下,测得OB2、OB3……的距离分别为L2、L3……作出弹簧对木块做功W与木块停下的位置距O点的距离L的图象W—L,如图乙所示.
(1)根据图线分析,弹簧对木块做功W与木块在O点的速度v0之间的关系.
(2)W—L图线为什么不通过原点?
(3)弹簧被压缩的长度LOA为多少?
测定木块与长木板之间的动摩擦因数时,采用如图所示的装置,图中长木板水平固定.
(1)实验过程中,电火花计时器接在频率为50Hz的交流电源上.调整定滑轮高度,使.
(2)已知重力加速度为g,测得木块的质量为M,砝码盘和砝码的总质量为m,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数μ = .
(3)如图所示为木块在水平木板上带动纸带运动时打出的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6为计数点,相邻两计数点间还有4个打点未画出.从纸带上测出x1 =" 3.20" cm,x2 =" 4.52" cm,x5 =" 8.42" cm,x6 =" 9.70" cm.则木块加速度大小a =m/s2(保留2位有效数字).